CN110461106A - 一种在厚铜线路板上制作大孔径导通孔的方法 - Google Patents

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戴勇
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Abstract

本发明涉及电路板生产制造技术领域，具体为一种在厚铜线路板上制作大孔径导通孔的方法。本发明通过在制作内层线路时，在内层芯板的钻孔位处蚀刻制作内层环状PAD，相比现有技术，通过蚀刻的方式除去内层PAD上待钻除的大部分铜，从而减轻后续钻孔时的钻孔负担，减小钻咀磨损及减小钻孔过程中内层环状PAD受到的拉扯力，从而克服因铜层厚度较厚及孔径较大而导致扯铜、孔壁粗糙及钻咀易断的问题。并且，本发明通过控制内层环状PAD与前孔的相对位置及大小，使内层环状PAD的大圆直径与前孔直径之差大于前孔直径与内层环状PAD的小圆直径之差，可进一步保障钻孔过程中保留铜层与基材的结合力足以抵抗钻孔时的拉扯力，确保内层铜不被扯出。

Description

一种在厚铜线路板上制作大孔径导通孔的方法
技术领域
本发明涉及电路板生产制造技术领域，尤其涉及一种在厚铜线路板上制作大孔径导通孔的方法。
背景技术
在多层线路板生产中，根据线路板在实际应用时走线、结构、过电流等需要，压合后钻孔是必不可少的工序，并且钻孔后一般通过沉铜和电镀等工序使孔金属化，形成导通孔，实现各线路层间的金属化连接。其中，为了增强导通孔上孔铜与孔壁基材的结合力，一般会在各线路层的钻孔位处设置独立的内层PAD，钻孔后形成内层铜环，后续沉铜和电镀形成的孔壁铜层与内层铜环构成一体化，从而增强孔铜与孔壁基材的结合力。但是，对于厚铜线路板，由于铜层较厚，钻孔时受到的阻力较大，且因铜具有一定的延展性，钻孔时极易出现断钻咀、钻不透、孔壁粗糙、卡死主轴或内层PAD被扯出孔壁等现象，尤其是钻孔径较大的孔，内层PAD被扯出的问题更为明显。因此在厚铜线路板上制作大孔径导通孔的钻孔工序中出现返工率较高，严重影响生产效率及FQC一次合格率。
发明内容
本发明针对现有技术在厚铜线路板上制作大孔径导通孔的钻孔工序中极易出现内层PAD被扯出、钻咀易断、孔壁粗糙的问题，提供一种通过改变内层PAD的设计从而解决上述问题的大孔径导通孔的制作方法。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案。
一种在厚铜线路板上制作大孔径导通孔的方法，包括以下步骤：
S1、在内层芯板上制作内层线路时，在钻孔位处蚀刻制作内层环状PAD，所述内层环状PAD的大圆直径大于前孔孔径，内层环状PAD的小圆直径小于前孔孔径；所述前孔是指后续需在该钻孔位处钻的孔。
S2、在由内层芯板、外层铜箔及半固化片压合构成的多层生产板的钻孔位处钻前孔，所述前孔的孔心与对应的各内层环状PAD的环心在同一直线上。
S3、对多层生产板进行沉铜、全板电镀加工，使前孔金属化而形成导通孔。
优选的，所述内层环状PAD的小圆直径比前孔孔径小0.8mm。
优选的，所述内层环状PAD的大圆直径与前孔直径之差大于前孔直径与内层环状PAD的小圆直径之差。
更优选的，所述内层环状PAD的大圆直径与前孔直径之差大于1.2mm。
以上所述在厚铜线路板上制作大孔径导通孔的方法，对于孔径大于或等于1.5mm的前孔可适用，钻孔过程中未出现扯铜问题。
以上所述在厚铜线路板上制作大孔径导通孔的方法，对于线路铜厚大于或等于2oz的厚铜线路板可适用，钻孔过程中未出现扯铜问题。
以上所述在厚铜线路板上制作大孔径导通孔的方法，步骤S3后还包括步骤S4：对多层生产板依次进行外层线路制作、阻焊层制作、表面处理、成型工序，制作形成厚铜线路板。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明通过在制作内层线路时，在内层芯板的钻孔位处蚀刻制作内层环状PAD，相比现有技术，通过蚀刻的方式除去内层PAD上待钻除的大部分铜，从而减轻后续钻孔时的钻孔负担，减小钻咀磨损及减小钻孔过程中内层环状PAD受到的拉扯力，从而克服因铜层厚度较厚及孔径较大而导致扯铜、孔壁粗糙及钻咀易断的问题。并且，本发明通过控制内层环状PAD与前孔的相对位置及大小，使内层环状PAD的大圆直径与前孔直径之差大于前孔直径与内层环状PAD的小圆直径之差，尤其是使内层环状PAD的小圆直径比前孔孔径小0.8mm而大圆直径与前孔直径之差大于1.2mm，可进一步保障钻孔过程中保留铜层与基材的结合力足以抵抗钻孔时的拉扯力，确保内层铜不被拉扯出。
具体实施方式
为了更充分的理解本发明的技术内容，下面结合具体实施例对本发明的技术方案作进一步介绍和说明。
实施例
本实施例提供一种厚铜线路板的制作方法，厚铜线路板的线路铜厚为3oz，并且厚铜线路板上包括大孔径的导通孔，用于制作导通孔的前孔(未金属前的导通孔)的孔径为1.8mm。
具体包括以下步骤：
(1)开料：按设计要求的拼板尺寸开出作为内层芯板的双面覆铜板。
(2)制作内层线路：采用负片工艺在内层芯板上制作内层线路，并且在钻孔位处蚀刻形成内层环状PAD，内层环状PAD的大圆直径为3.0mm，小圆直径为1.0mm，得到制作好内层线路并包括内层环状PAD的内层芯板。按常规工序依次进行POE冲孔和内层AOI。
(3)压合：对内层芯板进行压合前处理后，然后将内层芯板、半固化片、外层铜箔按产品设计预叠在一起，并通过熔合或铆合的方式进行预固定，将各层预固定在一起，形成预叠结构，然后将预叠结构压合为一体，形成多层生产板。
(4)外层钻孔：按钻带资料在多层生产板上钻孔，包括在多层生产板的钻孔位处钻前孔及其它通孔，前孔的孔心与对应的各内层环状PAD的环心在同一直线上。
由本实施例制作的500块厚铜线路板均未出现内层环状PAD被扯出的问题，且钻孔过程中断钻问题显著减少，未出现因孔壁粗糙、扯铜而导致返修的问题。
(5)沉铜和全板电镀：用化学的方法在多层生产板上沉积一层铜，然后进行电镀使铜层增厚，以此使所述前孔及其它通孔初步金属化。
(6)外层线路：根据正片工艺，在多层生产板上依次进行外层图形转移、图形电镀、退膜、碱性蚀刻、退锡，完成外层线路的制作，在该过程中同时完成所述前孔及其它通孔的金属化，由所述前孔制得大孔径的导通孔。
(7)外层AOI：使用自动光学检测系统，通过与CAM资料的对比，检测外层线路是否有开路、缺口、蚀刻不净、短路等缺陷。
(8)阻焊、丝印字符：通过在多层生产板外层制作绿油层并丝印字符，绿油厚度为：10-50μm，从而可以使多层生产板在后续的使用过程中可以减少环境变化对其的影响。
(9)表面处理(有铅喷锡)：将多层生产板浸入熔融状态的焊料，再通过热风将表面及金属化孔内多余的焊料吹掉，从而得到一个平滑的、均匀的、光亮的焊料层。表面锡层的厚度为1μm，孔内锡厚为10μm。
(10)成型：根据现有技术并按设计要求锣外形，外型公差+/-0.1mm，制得多层线路板。
(11)电测试：测试成品板的电气导通性能，此板使用测试方法为：飞针测试。
(12)FQC：检查成品板的外观、孔壁铜厚、介质层厚度、绿油厚度、内层铜厚等是否符合客户的要求。
(13)包装：按照客户要求的包装方式以及包装数量，对成品板进行密封包装，并放干燥剂及湿度卡，然后出货。
在获得上述实施例较优的技术方案之前，在厚铜线路板的制作过程中，制作内层线路工序中还尝试设置了不同尺寸的内层环状PAD，如方案A，内层环状PAD的大圆直径为2.6mm，小圆直径为1.0mm；如方案B，内层环状PAD的大圆直径为2.6mm，小圆直径为0.6mm；如方案C，内层环状PAD的大圆直径为3.0mm，小圆直径为0.8mm；厚铜线路板的其它参数及制备过程与上述实施例一致。但是，方案A、B、C在外层钻孔时均出现不同程度的扯铜现象，方案A中测试的50块多层生产板中有2块多层生产板出现扯铜现象，方案B中测试的50块多层生产板中有3块多层生产板出现扯铜现象，方案C中测试的50块多层生产板中有5块多层生产板出现扯铜现象。
以上所述仅以实施例来进一步说明本发明的技术内容，以便于读者更容易理解，但不代表本发明的实施方式仅限于此，任何依本发明所做的技术延伸或再创造，均受本发明的保护。

Claims (7)

1.一种在厚铜线路板上制作大孔径导通孔的方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、在内层芯板上制作内层线路时，在钻孔位处蚀刻制作内层环状PAD，所述内层环状PAD的大圆直径大于前孔孔径，内层环状PAD的小圆直径小于前孔孔径；所述前孔是指后续需在该钻孔位处钻的孔；
S2、在由内层芯板、外层铜箔及半固化片压合构成的多层生产板上的钻孔位处钻前孔，所述前孔的孔心与对应的各内层环状PAD的环心在同一直线上；
S3、对多层生产板进行沉铜、全板电镀加工，使前孔金属化而形成导通孔。
2.根据权利要求1所述的在厚铜线路板上制作大孔径导通孔的方法，其特征在于，所述内层环状PAD的小圆直径比前孔孔径小0.8mm。
3.根据权利要求2所述的在厚铜线路板上制作大孔径导通孔的方法，其特征在于，所述内层环状PAD的大圆直径与前孔直径之差大于前孔直径与内层环状PAD的小圆直径之差。
4.根据权利要求3所述的在厚铜线路板上制作大孔径导通孔的方法，其特征在于，所述内层环状PAD的大圆直径与前孔直径之差大于1.2mm。
5.根据权利要求4所述的在厚铜线路板上制作大孔径导通孔的方法，其特征在于，所述前孔孔径≥1.5mm。
6.根据权利要求1-5任一项所述的在厚铜线路板上制作大孔径导通孔的方法，其特征在于，所述厚铜线路板上的线路铜厚≥2oz。
7.根据权利要求6所述的在厚铜线路板上制作大孔径导通孔的方法，其特征在于，步骤S3后还包括步骤S4：对多层生产板依次进行外层线路制作、阻焊层制作、表面处理、成型工序，制作形成厚铜线路板。
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